Regensburg 2000 – scientific programme

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M: Metallphysik

M 2: Innere Grenzflächen

M 2.9: Talk

Monday, March 27, 2000, 12:30–12:45, H6

Bestimmung der elektronischen Struktur der rhomboedrischen Zwillingskorngrenze in α–Al₂O₃ — •S. Nufer, C. Scheu, A.G. Marinopoulos, C. Elsässer und M. Rühle — Max–Planck–Institut für Metallforschung, Seestr. 92, D-70174 Stuttgart

Korngrenzen stellen eine Störung des idealen Kristallgitters dar. Deshalb unterscheiden sich ihre atomistischen und elektronischen Strukturen von denen des ungestörten Festkörpers. Eine detailierte Analyse solcher Unterschiede eröffnet allgemein die Möglichkeit, Materialeigenschaften bestimmende Vorgänge (z.B. Diffusion oder Segregation von Fremdatomen an Korngrenzen) auf mikroskopischer Ebene besser zu verstehen.

Aus diesem Grund wurde an einem α–Al₂O₃–Bikristall mit der rhomboedrischen Zwillingskorngrenze (Symmetrische Kippkorngrenze Σ7 (1012) [1210]) in einem Raster-Transmissions–Elektronenmikroskop (STEM) kantennahe Elektronen–Energieverlustspektren (ELNES) mit hoher lateralen Auflösung (ø 1 nm) gemessen. Ausgehend von drei theoretisch vorhergesagten metastabilen Korngrenzenstrukturen[1] wurden drehimpuls- und platzprojizierte Zustandsdichten (PDOS) mittels Dichtefunktionaltheorie (DFT) in lokaler Dichtenäherung unter Berücksichtigung des “core hole”–Effektes berechnet.

Experimentell gemessene ELNES und theoretisch berechnete PDOS zusammen ergeben eine konsistente Aufklärung der bevorzugten Korngrenzenstruktur.

[1] A.G. Marinopoulos und C. Elsässer, Acta Mat. (eingereicht 1999)